竖向地震动对设有FPS支座斜交桥的影响

以一座设有FPS支座的斜交桥为原型,基于SAP2000建立了动力分析模型,研究了当地震波三维输入时,不同竖向地震动对FPS支座及下部结构地震响应的影响,又考虑边界碰撞因素,研究碰撞对结构响应的影响。结果表明:竖向地震动对FPS支座水平剪力与位移有一定影响,对下部结构的轴力和扭矩的影响很大;在SAP2000中采用Plastic(Wen)单元能很好地估计FPS支座位移值,但低估了FPS支座剪力值;当考虑碰撞效应时,支座地震响应将急剧增大;碰撞是导致上部结构旋转的首要原因。     

库水位等速下降时岸坡地下水浸润线的计算

在边坡稳定性计算中,地下水对边坡稳定性起着决定性作用,其中浸润线位置的确定尤为重要。从一维非稳定渗流运动的基本微分方程出发,建立库水位下降作用下坡体内浸润线计算模型,通过拉普拉斯变换,推导浸润线计算方程,并拟合得到简化公式。通过Visual-Modflow程序对简化公式的验证分析表明,简化公式可满足工程精度要求。     

基于能量守恒的弓网电弧建模研究

按照弓网电弧能量守恒微分方程,建立简单有效的弓网电弧确定性模型。在对牵引供电系统各组成部分进行参数计算的基础上,建立了牵引供电简化电路模型。将提出的弓网电弧模型以电流控制电压源形式直接接入牵引供电测试系统,对弓网电弧引起的电压波动问题进行仿真分析。仿真结果与实际系统动态特性完全相符,从而验证了模型的正确性。该仿真模型的建立,为理解弓网电弧非线性时变特性,研究弓网电弧导致的电力机车受流质量问题,进行谐波治理与弓网电弧抑制研究提供了研究基础。     

地震作用下高速铁路FPS隔震桥梁无砟轨道力学特性参数研究

为了准确分析地震作用下高速铁路FPS隔震桥梁无砟轨道的纵向力学特性,以一典型5跨FPS隔震简支梁桥为对象,建立基于CRTSⅡ型板式无砟轨道的线桥一体化模型;应用非线性时程方法分析无砟轨道的纵向力学特性并进行参数研究。研究结果表明:地震作用下,梁端的轨道纵向力要大于梁中间位置;滑动层与剪力齿槽的设计能减小底座板与梁面的纵向相互作用,且道床板纵连能分散从梁面传来的纵向力,使CA砂浆及扣件的纵向力降低;FPS摩擦系数、支座半径、滑动层摩擦系数、剪力齿槽刚度对轨道纵向力有较大影响,在高速铁路FPS隔震设计时,应综合考虑各参数对Ⅱ型板纵向地震受力的影响,在保证正常运营的同时,减小Ⅱ型板纵向地震受力,防止轨道发生纵向破坏。     

铁路轻型墩横向被动控制研究

针对铁路提速后大部分轻型墩桥梁横向车桥耦合振动幅值过大这一问题,提出采用MTMD对其进行控制。首先将被控结构简化为多自由度体系,建立了结构MTMD系统力学模型和运动微分方程,进而以一轻型墩特大桥为例设计MTMD,并对采用MTMD控制铁路轻型墩横向车桥耦合振动的效果进行了分析。     

大型升船机支承结构的弯扭耦连振动分析

将楼板的作用沿高度方向连续化,把升船机支承结构等效简化为广义悬臂梁,并建立其弯扭耦连振动微分方程,通过广义坐标变换,使振动方程解耦,然后求解结构的自振频率和振型,文末给出了算例.     

挂篮底模纵梁受力简化计算方法及承重分配系数

以一桥梁施工工程实例为依托,采用有限元软件ANSYS对桥梁悬臂施工中使用的菱形挂篮进行仿真分析.提出3种简化模式计算底模纵梁的承重分配,对比发现将底模纵梁承受的外荷载简化为集中荷载,并分配至挂篮下前后横梁的方法是最优简化计算方法.在此基础上对挂篮底模纵梁承重分配系数进行优化,从而简化了繁琐的挂篮底模纵梁受力分析计算,保证了挂篮结构设计和施工的安全.     

常系数线性非齐次微分方程求解的特征函数法

本文给出了五种求ｎ阶常数系数线性非齐次微分方程待解的方法，这些方法只需计算特征函数Ａ（ｒ）及其各阶导数在某点的值，方法简单，两种递推公式适合计算机计算，本文还简化了文［１］中递推公式的证明。     

SOM与HL融合的地铁异物分类算法

地铁站台门与列车门之间异物的检测和对异物的种类判别是保障乘客安全乘车和列车安全运行的基础。使用改进的Self-organizing Map(SOM)分别学习训练图片的数据分布和分类标签的数据分布,再通过Hebbian Learning(HL)学习图片SOM神经元和对应标签SOM神经元之间的数学关并编码在HL矩阵中,最后以查表方式完成异物分类。研究结果表明:改进的SOM+HL模型把分类准确率从原始模型的64.44%提高到72.6%;增加PCA(Principal components analysis)模块的SOM+HL模型使异物检测分类器的分类准确率从72.6%提高到86.2%,且其在NannoPC-T2嵌入式板上的检测速度从45FPS提高到60FPS,在满足分类精度的同时也实现了异物实时分类。且有PCA模块的模型在NannoPC-T2嵌入式板上检测速度为60FPS,移除PCA模块后其在NannoPC-T2嵌入式板上的检测速度为45FPS。     

计及绞线表面粗糙度的大风区接触网正馈线舞动响应研究

为研究兰新高铁大风区接触网正馈线的表面粗糙度对其舞动响应的影响,首先,以结构动力学理论为基础,将正馈线等效为一种弯曲的梁,建立正馈线力学模型并推导出舞动微分方程.其次,在有挡风墙环境下,计及正馈线表面粗糙度,利用Fluent软件对正馈线模型进行仿真,得到不同风速下的正馈线相关气动系数.最后,对正馈线进行受力分析,将相关流体参数代入舞动微分方程得出正馈线的舞动响应.研究结果表明:在大风状态下,相对于简化的光滑导线表面,考虑表面粗糙度时,正馈线水平、垂直舞动幅值会明显降低,气动系数进一步减小,并在正馈线导线尾部产生较大漩涡且漩涡脱落模式发生了显著变化,故针对绞线气动特性的研究不可忽略其表面粗糙度产生的影响.     

大型升船机支承结构的弯扭耦连振动分析

将楼板的作用沿高度方向连续化，把升船机支承结构等效简化为广义悬臂梁，并建立其弯扭耦连振动微分方程，通过广义坐标变换，使振动方程解耦，然后求解结构的自振频率和振型，文末给出了算例．     

铸件凝固过程温度场的数值模拟

本文在概要讨论不稳定热交换过程机理的基础上，给出了热传导微分方程，及其有限元解，从而建立了铸件凝固过程温度场的数学模型。并对相关问题进行讨论。最后末文通过缩孔和缩松缺陷的预测对数值模拟的结果进行了例证。     

斜交板弯曲理论的斜交坐标法

斜交板是工程中的一种常用结构,建立其弯曲微分方程是获得解析解的难点和关键.本文在正交坐标系的薄板弯曲理论的基础上,利用坐标转换,建立了斜交坐标系中各向同性、正交异性和斜交异性的斜板弯曲微分方程,并简要介绍该方法推广应用于平行四边形斜板有限元法的思路.较文献[1-3]的方法而言,利用本文提出的斜交坐标转换法可大大简化弯曲微分方程推导过程,且可方便地推广应用到斜交箱梁等其它结构中.     

列车多体耦合撞击分析

设计了耐冲击吸能车体,其前端司机室控制台前端和尾端为塑性大变形区域,中间载客区为弹性小变形区域。建立轻轨列车的等效简化模型。对实际模型和简化模型在同样工况下进行了撞击计算,结果显示等效模型和简化模型的变形过程相似,力—位移曲线也基本相同。在简化的轻轨车模型基础上,模拟6辆编组的轻轨列车以25km.h-1速度撞击一列静止的轻轨列车,得到各辆车的动力学响应。计算结果显示,车辆与车辆之间发生了多体耦合撞击,每辆车都产生了塑性变形,其中头车前端塑性变形较大。     

梁的位移测试

研究了如何应用应变片代替传感器进行梁的位移测试.在建立连续梁的运动微分方程的基础上,经过比较梁上测点的位移与应变的数学表达式,证明了简支梁以一阶模态振动时的动应变与动挠度具有正比关系.故只要测得连续梁的应变,即可得到连续梁的挠度.     

非对称环形通道对磁流变液减振器阻尼特性的影响

将磁流变液减振器的非对称环形阻尼通道分解为有限平行板微通道,按照磁路原理,研究各微通道中的磁感应强度与微通道间隙的理论关系;按照流体力学平板流动模型,建立微通道中磁流变液的准稳态流动微分方程并将其简化,利用双黏本构关系来描述磁流变液的流变学特性;依据非牛顿流体力学,得出微通道中流动磁流变液不滑动边界条件和流动相容条件;通过求解准稳态流动微分方程得出磁流变液在微通道中的流动速度分布;利用有限微通道叠加方法,导出磁流变液减振器阻尼力近似算法。制作具有20%偏心率的磁流变液减振器进行示功测试,实验数据与分析所得阻尼力吻合较好。结果表明,相同励磁条件下环形阻尼通道偏心距使磁流变液减振器阻尼力调节范围减小。     

基于集肤效应的地铁短路时间常数研究

在充分利用广州地铁实测数据基础上,通过建立恰当的短路计算模型,证明了在地铁短路过程的发展阶段其短路电流的时间常数是不断变化的;同时,对集肤效应进行了深入的理论分析,通过对实际情况的适当简化,进行了相关仿真研究;在仿真结果的基础上,总结了地铁走行轨在集肤效应的影响下电阻和电感参数随频率变化的情况。     

刚构-连续梁桥船撞桥墩最不利位置及安全性评价

以湘府路湘江大桥(65+5×120+65)m刚构-连续梁桥为工程背景,采用2种方法研究了桥墩在纵横向船舶撞击力作用下的墩身弯矩随船舶撞击高度的变化规律,以确定船撞桥墩的最不利位置。方法一采用简化计算模型进行桥墩弯矩公式推导,方法二采用Midas Civil建立空间有限元仿真全桥模型进行墩身弯矩计算。计算结果表明:有限元仿真全桥模型计算得出的墩身弯矩与简化计算模型推导出的结论是一致的,在船撞力作用下整个桥墩中墩底弯矩最大,且墩底弯矩随着船撞力作用点的升高而增大;简化计算模型中采用了若干简化处理,在进行桥梁船撞安全性评价时宜采用有限元仿真全桥模型计算。本文结果对桥墩设计与船撞安全评价具有一定的指导意义,并在此基础上对此刚构—连续梁桥船撞桥墩安全性进行了评价。     

叶赤锦承联络线信号电路设计

以实际工程为例,阐述在6502电路基础上增加联络线工程的信号设计过程。通过对电路进行特殊处理,从而简化信号设计、降低施工难度。     

考虑剪切变形和转动惯量影响的梁的固有频率计算

从Hamilton原理出发,建立了考虑剪切变形和转动惯量的Timoshenko梁振动微分方程,采用分离变量法求解了不同长细比(跨高比)的简支Timoshenko梁的特征值和特征函数。在此基础上,得到以Euler梁为基础考虑转动惯量的Rayleigh梁,以及在Euler梁基础上只考虑剪切变形的梁的精确解。注意到微分方程关于转动惯量项和剪切变形项的对称性,可以直观地得到简支Timoshenko梁的近似解。通过近似的数学运算和力学分析,证明了这个近似解构成精确解的下限解。针对实际工程中的工字形截面钢梁和矩形截面混凝土梁,给出了数值运算结果供实际工程应用参考。